工程中有很多这样的实际例子:
在海浪作用下,海洋平台结构、水面舰船、出入水的导弹的振动;
在湍流作用下,飞行器结构的振动;
在阵风作用下,高耸建筑物、桥梁的振动;
在地震作用下,所有地面建筑结构的振动;
在发动机喷气噪声以及大气气动噪声的作用下,火箭、导弹等飞行器结构的振动;
在不平路面的作用下,各种车辆的振动。
振动试验的目的在于确定装备是否可以承受寿命周期内的振动条件并且能够正常工作。有时候也考核产品在振动和其他气候环境因素叠加条件下是否可以正常工作,比如:温度+湿度+振动(简称三综合)。
振动可能激发装备那些故障或问题
导线磨损;
紧固件/元器件松动;
断续的电气接触;
电气短路;
密封失效;
元器件失效;
光学上或机械上的失调;
结构裂纹或断裂;
微粒和失效元器件的移位;
微粒或失效元器件掉入电路或机械装置中;
过大的电气噪声;
轴承摩蚀等。
振动试验程序
程序1:一般振动目的:评估装备在宽频带随机振动环境下的性能,模拟装备在运输、操作或作战时可能遇到的广泛振动情况。特点:通常采用随机振动,振动谱根据装备的使用环境定制,覆盖较宽的频率范围。
程序2:模拟散装货物运输振动目的:专门针对装备作为散装货物运输时可能遇到的振动条件,如铁路、公路、海上或空中运输。特点:可能包括正弦扫频振动和随机振动,模拟运输过程中的特定振动谱,重点关注运输过程中的长期振动疲劳效应。
程序3:模拟大型组件运输振动目的:适用于大型军事装备组件在特殊运输条件下的振动评估,考虑到了大型结构件在运输过程中的独特振动响应。特点:可能包括特定的正弦振动或随机振动模式,模拟大型组件在运输过程中的振动特性,可能更注重低频振动的影响。
程序4:组合式飞机外挂的挂飞和自由飞目的:专门用于评估飞机外挂武器系统、吊舱或传感器等在挂飞状态或投放(自由飞)过程中的振动耐受性。特点:包含飞行过程中可能遇到的复杂振动环境,如启动、飞行中的气动振动、着陆冲击等,既包括随机振动也可能包含特定的冲击试验。
GJB150.16A 各个试验程序的时长是多少的?
GJB150.16A标准中并没有直接提供一个固定的、适用于所有试验程序的标准时长。各个试验程序的时长取决于试验类型(如正弦振动、随机振动或特定的运输振动模拟)、装备的特性和预期的应用环境。具体时长需要根据装备的使用说明书、设计要求和预估的振动暴露频谱来确定,以确保试验能够充分模拟装备在实际服役中可能遇到的振动条件。一般而言,试验时长由以下几个因素决定:频率范围:振动试验覆盖的频率范围越广,试验时间可能越长,以确保在所有关键频率上都有足够的暴露时间。振动谱:根据装备将面临的特定振动谱(如运输振动谱、飞行振动谱),试验时长会有所不同。试验目的:耐久性测试、功能验证或是敏感度评估可能会影响试验的持续时间。标准推荐:GJB150.16A中可能会提供某些类型试验的推荐暴露时间或循环次数,但这需要结合试验的具体配置来确定。例如,在进行随机振动试验时,可能会有一个预设的功率谱密度(PSD)和总试验时间,以及可能的多个轴向(X、Y、Z)的测试,每轴的测试时长可以是几个小时到几十个小时不等,具体根据装备的承受能力和试验目标来定。
振动试验设备
对于一般振动试验程序而言,通常根据所要求的试验频率范围、位移以及受试样品和夹具的尺寸和质量来选择振动试验台。
对于散装货物运输环境,通常采用运输颠簸台进行模拟,它可以在台面的垂直面产生频率为5Hz,双振幅值为25.4mm的圆周运动。
对于大型组件运输环境,通常采用实际跑车试验,试验路面可以是设计的试验道路、典型公路或指定的专用公路。
对于组合式飞机外挂的挂飞和自由飞 ,通常也是采用实验室的振动试验台进行模拟。
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